JPH1168451A

JPH1168451A - マルチビームアンテナ用反射鏡

Info

Publication number: JPH1168451A
Application number: JP23331797A
Authority: JP
Inventors: Giichi Matsui; 宜一松井
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1997-08-13
Publication date: 1999-03-09
Anticipated expiration: 2017-08-13
Also published as: JP3547949B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通常のオフセットパラボラアンテナ等と同様
な形状で、異なる方向の複数の電波を良好に送受する。【解決手段】Ｎ個の方向から到来する電波を受信する
ための反射鏡２は、Ｎ個の方向を回転軸として得られる
Ｎ個のパラボラ関数を加重平均して形成されている。Ｎ
個の電波のうち最もビーム分離角が小さい２波に対する
パラボラ関数の焦点位置f1、f2間の距離d1＋d2を、一次
放射器の開口径よりも大きく、反射鏡２の口径Ｄをオフ
セット量Ofより大きく、反射鏡２の中心位置Mpを、焦点
位置間距離d1＋d2と独立に設定している。前記２つのパ
ラボラ関数の焦点位置f1、f2間の中点を原点Ｏ、焦点位
置f1、f2を含む直線の方向をＸ軸方向、焦点f1、f2と同
一平面内でＸ軸と直交する方向をＺ軸方向、Ｘ軸及びＺ
軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする座標系で、反射
鏡２の中心位置Mpで前記Ｎ個のパラボラ関数の座標値が
一致し、かつ反射鏡２の中心位置Mpで前記少なくとも２
つのパラボラ関数の法線の平均値と、他のＮ−２個のパ
ラボラ関数の法線とが一致するように、Ｎ−２個のパラ
ボラ関数を配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる方向からの
電波の受信、または異なる方向へ電波の送信をするマル
チビームアンテナに用いられる反射鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常のパラボラアンテナまたはオフセッ
トパラボラアンテナでは、それの反射鏡の焦点距離対反
射鏡の口径比（Ｆ／Ｄ）と、電波到来方向とにより、一
次放射器の位置が定められ、ビーム分離角度が小さいマ
ルチビームアンテナの場合、所要の性能を得る一次放射
器を並べて配置することができない。

【０００３】即ち、図８に示すように、一般にパラボラ
アンテナ反射鏡１の正面方向とθｂの角度をなす方向よ
り到来する電波は、一次放射器１ａを焦点位置からθｆ
だけθｂと反対側に偏位させることにより、受信するこ
とができ、ビーム偏向係数（＝θｂ／θｆ）はＦ／Ｄに
従属する値となる。また、一次放射器１ａの焦点位置か
らの偏位量ｄはθｆによって決まる。

【０００４】現在、日本で受信可能な放送を行っている
通信衛星は、軌道上の衛星配置が４度間隔であり、隣接
した２基の通信衛星若しくはそれらを含む複数の静止衛
星からの電波を受信するマルチビームアンテナでは、約
４．５度のビーム分離角が必要である。その場合、一次
放射器の間隔（ｄＸ２）は、Ｆ／Ｄ＝０．５程度のと
き、反射鏡の口径が４５ｃｍの場合２５ｍｍ程度、７５
ｃｍの場合５０ｍｍ程度になる。

【０００５】一方、パラボラアンテナの性能要求とし
て、オフセットパラボラアンテナの場合、図９に示すよ
うに一次放射器の焦点Ｆと反射鏡１の中心とを含む直線
が反射鏡１の外周との間になす角度をθａとし、一次放
射器のビームの中心の放射レベルを０ｄＢとしたとき、
θａ方向（中心軸回りに全周）の放射レベルが、−１０
乃至−１３ｄＢ（相対利得−１０乃至−１３ｄＢ、一般
に−１０乃至−１３ｄＢのエッジテーパ）であることが
望ましい。しかし、上記の通信衛星で運用されている１
２．５ＧＨｚ帯では、上記エッジテーパを得るために
は、一次放射器の開口径が３０乃至３５ｍｍ必要であ
る。

【０００６】上述したように、アンテナ口径が４５ｃｍ
で、４．５度のビーム分離角の場合、一次放射器の間隔
は２５ｍｍ程度としているので、一次放射器の口径も２
５ｍｍ程度にしかできず、上記のエッジテーパを得るこ
とができない。また、アンテナ口径が７５ｃｍで、４．
５度のビーム分離角の場合、上記のエッジテーパを得る
ことは理論的には可能であるが、近年、ローノイズブロ
ックコンバータと一次放射器とを一体にした給電部が増
加しているので、この給電部を５０ｍｍの間隔で配置す
るのは物理的に困難になっている。

【０００７】また、異なる方向から到来する複数の電波
を受信する公知技術としては、例えば特開平４−１２２
１０８号公報、特許第２５３９１０４号の明細書に、２
つの回転放物面を加重平均して反射鏡を構成し、この反
射鏡の一点において、２つの回転放物面の座標値と法線
とがそれぞれ一致するように構成したものが提案されて
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このマルチビ
ームアンテナ用反射鏡において、ビーム分離角を４．５
度とし、口径が４５ｃｍの反射鏡と、開口径が３５ｍｍ
の一次放射器を使用し、一次放射器の間隔を３５ｍｍと
した場合、反射鏡の一点において２つの回転放物面の座
標値と法線とがそれぞれ一致するという条件を満たそう
とすると、座標値と法線とをそれぞれ一致させる点（融
合中心点）と、焦点距離と、一次放射器の間隔との間
に、相関関係があるので、融合中心点の位置または焦点
距離を反射鏡の口径よりも大幅に大きくする必要があ
る。そのため、例えば図１０に示すように、反射鏡１の
口径Ｄよりもオフセット量Ｏｆがかなり大きくなり、か
つオフセット角θｏが極めて大きく、融合中心点と反射
鏡の周囲との角度θａが小さく、チルト角τが大きく、
非常にアンバランスな反射鏡となる。なお、図１０はＦ
／Ｄ＝０．５とした例である。図９は、Ｆ／Ｄが約０．
５で、Ｏｆ≪Ｄの通常のオフセットパラボラ反射鏡の側
面を示しているが、図９と図１０との比較からも図１０
の反射鏡がアンバランスな形状であることが明らかであ
る。

【０００９】図１０の場合、チルト角が大きいので、反
射鏡を支柱等に取り付けるためのマウントを大型にしな
ければならず、θａが小さいので、ビームの鋭い、即ち
開口径が大きい一次放射器が必要になる。さらにオフセ
ット量Ｏｆが大きく、オフセット角θｏが大きいので、
一次放射器支持用のアームが大型になる。このように、
公知のパラボラアンテナの形状とは非常に異質なものと
なり、一般消費者に受け入れられない可能性がある。

【００１０】本発明は、通常のパラボラアンテナやオフ
セットパラボラアンテナとほぼ同様な形状であって、か
つ良好に異なる方向の電波を送受できるマルチビームア
ンテナ用の反射鏡を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１記載の発明は、少なくとも２つの方向から
到来する電波の受信を、または前記少なくとも２つの方
向への電波の放射をするマルチビームアンテナ用反射鏡
である。この反射鏡は、前記少なくとも２つの方向を回
転軸として得られる少なくとも２つのパラボラ関数を加
重平均して形成された融合領域内にある。前記少なくと
も２つのパラボラ関数の焦点位置間の距離が、前記反射
鏡と共に使用される２つの一次放射器の開口径よりも大
きく設定されている。前記融合領域内の反射鏡は、その
口径が、オフセット量よりも充分に大きく設定され、か
つ前記融合領域の中心位置が、前記各焦点位置間の距離
と独立に設定されている。従って、融合領域の中心位置
で、両パラボラ関数の法線は一致していない。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、この焦点位
置間の距離と、融合領域の中心位置とを互いに独立に設
定できるので、焦点位置間の距離を、複数の一次放射器
同士が物理的に接触しないように、一次放射器の開口径
よりも大きく設定できる。また、融合領域内の反射鏡の
口径が、オフセット量よりも充分に大きく設定されてい
るので、公知のオフセットパラボラ反射鏡と同様な形状
となる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のア
ンテナにおいて、前記少なくとも２つの電波に対応する
２つのパラボラ関数に対する重みは、前記２つのパラボ
ラ関数の焦点位置間の中点からの、前記２つの焦点位置
を含む直線の方向への距離の関数である。

【００１４】仮に、２つのパラボラ関数の焦点位置間の
中点からの、前記２つの焦点位置を含む直線の方向をＸ
方向とすると、重みは、Ｘ方向の座標位置の関数とな
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、ｎ個（ｎは３以上
の整数）の方向から到来する電波の受信を、または前記
ｎ個の方向への電波の放射をするマルチビームアンテナ
用反射鏡である。この反射鏡は、前記ｎ個の方向を回転
軸として得られるｎ個のパラボラ関数を加重平均して形
成された融合領域内にある。前記ｎ個の電波のうち最も
ビーム分離角が小さい２個の電波に対する２つのパラボ
ラ関数の焦点位置間の距離を、前記反射鏡と共に使用す
る一次放射器の開口径よりも大きく設定してある。前記
融合領域内の反射鏡は、その口径がオフセット量よりも
充分に大きく設定され、かつ前記融合領域の中心位置
が、前記焦点位置間距離と独立に設定されている。前記
２つのパラボラ関数の焦点位置間の中点を原点とし、こ
れら焦点位置を含む直線の方向をＸ軸方向とし、前記２
つの焦点と同一平面内で前記Ｘ軸方向と直交する方向を
Ｚ軸方向とし、前記Ｘ軸及びＺ軸方向と直交する方向を
Ｙ軸方向とする座標系において、前記融合領域の中心位
置で前記ｎ個のパラボラ関数の座標値が一致し、かつ前
記融合領域の中心位置で前記少なくとも２つのパラボラ
関数の法線の平均値と、他のｎ−２個のパラボラ関数の
法線とが一致するように、ｎ−２個のパラボラ関数を配
置してある。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様に、ビーム分離角度が小さい２個の電波
に対する２つのパラボラ関数を設定している。さらに、
これら以外のｎ−２個の電波に対するパラボラ関数を、
融合領域の中心位置で、前記２つのパラボラ関数と座標
位置を一致させた上で、少なくとも２つのパラボラ関数
の法線の平均値と、他のｎ−２個のパラボラ関数の法線
とを一致させているので、上述した特開平４−１２２１
０８号と同様に、各関数は、融合領域の中心位置で一致
しているので、無理のない融合が可能である。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項２記載のマ
ルチビームアンテナ用反射鏡において、前記融合領域の
中心位置における前記各パラボラ関数の法線のずれを、
約１０度以下としたものである。請求項３記載の発明で
は、最もビーム分離角が小さい２つの関数の法線ベクト
ルのＸ方向成分には、ずれがあるが、このずれを三次元
で１０度以下とすることによって、各パラボラ関数の融
合領域の中心位置における反射鏡面の近似性を損なうこ
となく、融合することができる。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項２記載のマ
ルチビームアンテナ用反射鏡において、前記少なくとも
２つのパラボラ関数に対する重みが、Ｘ座標値の関数で
あり、他のパラボラ関数に対する重みが、定数であるも
のである。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１または２
記載のマルチビームアンテナ用反射鏡において、前記パ
ラボラ関数が修整パラボラ関数であるものである。一般
に、パラボラ関数は、（Ｘ²＋Ｙ²）＝４ｆＺで現せ
る。これを修整した、例えば（Ｘ²＋Ｙ²）＝４（ｆ＋
ｇ（Ｘ，Ｙ））Ｚを使用することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、Ｎ（Ｎは３以上の任意の
整数）基の静止衛星、例えば通信衛星からの電波を受信
する場合の反射鏡を説明するための図である。無論、受
信と逆の経路を通って送信する場合も同様である。複数
の静止衛星を衛星１乃至Ｎとし、その各々の到来電波の
進行方向をベクトルＺ１、ベクトルＺ２・・・ベクトル
ＺＮとする。但し、図１では、図が錯綜するので、ベク
トルＺ１、Ｚ２、ＺＮのみを示してある。これらベクト
ルＺ１乃至ＺＮを回転軸とする回転放物面Ｐ１乃至ＰＮ
（図示せず）を考える。回転放物面Ｐ１乃至ＰＮは、後
述する座標系において、Ｚ＝〔−（Ｘ²＋Ｙ²）／４
ｆ〕＋ｆのパラボラ関数によって現されるものを、後述
するように、移動させたものである。ｆは焦点距離であ
る。これら回転放物面を、後述するように加重平均して
形成した融合領域内に、反射鏡２がある。

【００２１】ベクトルＺ１乃至ＺＮのうち、隣接する到
来波との間の角度（アンテナにおけるビーム分離角）θ
ｓが最も小さい組合せを、例えばベクトルＺ１、Ｚ２の
組合せとする。その角度θｓをδ１＋δ２（但し、δ１
＝δ２）とする。δ１＋δ２≦（２×アンテナのビーム
幅程度）とする。

【００２２】各回転放物面Ｐ１乃至ＰＮの焦点位置をｆ
１乃至ｆＮとし、ｆ１とｆ２との直線距離を、この反射
鏡において使用する各一次放射器の開口径より大きな値
ｄ１＋ｄ２（ｄ１＝ｄ２）に、任意に設定する。このよ
うに設定することによって、各一次放射器が物理的に衝
突することを回避できる。

【００２３】焦点位置ｆ１及びｆ２を通り、ｆ１からｆ
２に向かう方向を正とする軸をＸ軸とし、Ｘ軸上のｆ１
とｆ２との中間点（線分ｆ１ｆ２の２分点）を原点Ｏと
し、この原点Ｏを通り、ベクトルＺ１、Ｚ２と同一平面
にあり、かつＸ軸と直交し、かつベクトルＺ１、Ｚ２と
概ね一致する方向を正とする軸をＺ軸とし、Ｙ軸をＸ
軸、Ｚ軸と右手系をなすように定める。

【００２４】必要とするパラボラ反射鏡の口径をＤと
し、オフセット量Ｏｆを、通常のオフセットパラボラ反
射鏡と同様に、使用する一次放射器の開口径＋αとす
る。このオフセット量Ｏｆは、概ね受信しようとする電
波の０乃至２波長程度の大きさとなる。従って、Ｄ≫Ｏ
ｆである。そして、各回転放物面Ｐ１乃至ＰＮの融合領
域における融合中心点ＭｐのＹ値を（Ｏｆ＋Ｄ／２）、
Ｘ値を０とする。Ｚ値は、回転放物面Ｐ１またはＰ２の
関数より求まる。なお、回転放物面Ｐ１は、Ｚ＝〔−
（Ｘ²＋Ｙ²）／４ｆ〕＋ｆをδ１だけ回転させ、さら
に焦点位置をｄ１だけ平行移動させることによって得ら
れる。なお、回転放物面Ｐ２も同様にＺ＝〔−（Ｘ²＋
Ｙ²）／４ｆ〕＋ｆをδ２だけ回転させ、さらに焦点位
置をｄ２だけ平行移動させることによって得られる。

【００２５】上記のようにｄ１、ｄ２を設定し、かつ融
合中心点ＭｐのＹ値を設定しているので、形成された反
射鏡２の各オフセット角θｏ１乃至θｏＮは、図２に示
すように通常のオフセットパラボラ反射鏡のθｏに近い
値となる。同様に、各焦点と融合中心点Ｍｐとを結ぶ直
線と反射鏡２の周縁とがなす角θａも、通常のオフセッ
トパラボラ反射鏡のθａに近い値となる。従って、通常
のパラボラアンテナにおける同様なエッジテーパの設計
が可能となる。

【００２６】また、δ１＝δ２、ｄ１＝ｄ２であるの
で、回転放物面Ｐ１、Ｐ２は鏡面対称である。そして、
反射鏡２は、このような回転放物面Ｐ１、Ｐ２を少なく
とも融合したものである。従って、Ｘ座標値が０の場
合、必ず座標値が一致するので、融合領域内に座標値の
一致する点は、無限に考えられるが、それらの中に法線
が一致するものは、上記のようにｄ１、ｄ２を設定し、
かつ融合中心点ＭｐのＹ値を設定しているので、存在し
ない。また、融合領域の中には、法線が一致する点も多
数考えられるが、それらの中に座標値が一致するもの
は、上記のようにｄ１、ｄ２を設定し、かつ融合中心点
ＭｐのＹ値を設定しているので、存在しない。従って、
融合する領域内では、回転放物面Ｐ１、Ｐ２の座標値、
法線のいずれか一方が一致する点か、いずれも一致しな
い点しか存在しない。特に、融合中心点Ｍｐでは、座標
値は一致しているが、法線は一致していない。このよう
に構成しているので、反射鏡２の形状は、通常のオフセ
ットパラボラアンテナと同様な形状となる。

【００２７】他の回転放物面Ｐ３乃至ＰＮも、回転放物
面Ｐ１、Ｐ２と共に融合されている。その融合中心点Ｍ
ｐにおいて、回転放物面Ｐ３乃至ＰＮは、座標値が、回
転放物面Ｐ１、Ｐ２の座標値と一致し、かつ回転放物面
Ｐ３乃至ＰＮの法線ベクトルのＸ成分が０となるよう
に、焦点位置ｆ３乃至ｆＮの位置が設定されている。焦
点位置ｆ３乃至ｆＮの位置は、ｄ３乃至ｄＮ、ｂ３乃至
ｂＮ、ｃ３乃至ｃＮによってそれぞれ現される。代表と
して、焦点位置ｆＮのＸ座標値ｄＮを図１に、同Ｙ座標
値ｂＮ、同Ｚ座標値ｃＮを、図３に示す。回転放物面Ｐ
３乃至ＰＮは、Ｚ＝〔−（Ｘ²＋Ｙ²）／４ｆ〕＋ｆを
δ３乃至δＮだけ回転させ、さらに焦点位置をｄ３乃至
ｄＮ、ｂ３乃至ｂＮ、ｃ３乃至ｃＮだけ平行移動させる
ことによって得られる。

【００２８】上述したように、融合中心点Ｍｐでは、回
転放物面Ｐ１の法線ベクトルＶ１と同Ｐ２の法線ベクト
ルＶ２とは、一致していないが、回転放物面Ｐ１、Ｐ２
は、鏡面対称であるので、図４に示すように、それらの
Ｘ成分Ｖ１Ｘ、Ｖ２Ｘ、Ｙ成分Ｖ１Ｙ、Ｖ２Ｙ、Ｚ成分
Ｖ１Ｚ、Ｖ２Ｚには、Ｖ１Ｘ＝−Ｖ２Ｘ、Ｖ１Ｙ＝Ｖ２
Ｙ、Ｖ１Ｚ＝Ｖ２Ｚの関係がある。従って、両法線ベク
トルを平均した平均ベクトルＶ０のＸ成分は０である。
他の回転放物面３乃至Ｎは、回転放物面Ｐ１、Ｐ２と融
合中心点Ｍｐにおいて、座標値が一致し、かつ、それら
の法線ベクトルのＸ成分、例えばＶ３Ｘ、Ｖ４Ｘ・・・
ＶＮＸが零になるように、即ち、これらの法線ベクトル
のＸ−Ｚ平面成分がＺ軸と平行になるように、各焦点位
置が設定されている。このように設定することによっ
て、回転放物面Ｐ１、Ｐ２の平均したベクトルＶ０と、
回転放物面Ｐ３乃至ＰＮのＹ−Ｚ平面成分の方向が一致
する。従って、特開平４−１２２１０８号公報と同様
に、各回転放物面Ｐ１乃至ＰＮの法線は、融合中心点Ｍ
ｐにおいて、ほぼ一致し、無理のない融合が可能とな
る。

【００２９】このようにして、各回転放物面Ｐ１乃至Ｐ
Ｎの配置を決め、これら回転放物面Ｐ１乃至ＰＮのＺ値
に、重みＷ１乃至ＷＮを乗算して、加算することによっ
て、即ち加重平均することによって、反射鏡２の融合領
域を決定する。但し、重みＷ３乃至Ｗ４は、定数で、各
々零以上１以下の値で、その累算値は、数１で示され
る。また、重みＷ１、Ｗ２は、数２、数３で表される。

【００３０】

【数１】

【数２】

【数３】

【００３１】数２、数３から明らかなように、重みＷ
１、Ｗ２は、Ｘ軸上の座標値の関数である。融合領域に
おける法線が一致しない領域での合成を良好に行えるよ
うに、シミュレーションの結果、各重みの値は決定され
ている。

【００３２】

【実施例】２基の通信衛星からの電波を受信する場合の
実施例の融合形態と、元の回転放物面の概念を図５
（ａ）、（ｂ）に示す。この場合、δ１＝δ2 ＝４．５
度、反射鏡の口径Ｄを４６０ｍｍ、焦点距離Ｆを２３０
ｍｍ、オフセット量Ｏｆを０及び５０ｍｍ、融合中心点
ＭｐのＹ値を２３０＋Ｏｆｍｍとした。なお、融合中心
点ＭｐのＸ値は０であり、Ｚ値は、回転放物面Ｐ１、Ｐ
２の関数によって、定まる。

【００３３】この反射鏡を使用したアンテナにおいて、
一次放射器間隔（ｄ１＋ｄ２）を変化させた場合の利得
の変化のシミュレーション結果を図７（ａ）に示す。一
次放射器にその口径が３５ｍｍのものを使用した場合、
一次放射器が物理的に衝突しないためには、一次放射器
の間隔は３５ｍｍ以上必要であるが、この３５ｍｍ以上
の範囲では、３９ｍｍにおいて、アンテナ径４５０ｍｍ
のシングルビームアンテナの利得３３．８ｄＢとほぼ同
様な３３．５ｄＢ以上の利得が得られた。

【００３４】４基の通信衛星からの電波を受信する場合
の実施例の融合形態と、元の回転放物面の概念を図６
（ａ）、（ｂ）に示す。この場合、δ１＝δ2 ＝４．５
度、δ３＝δ４＝１０．１度、アンテナ径Ｄを４６０ｍ
ｍ、焦点距離Ｆを２３０ｍｍ、オフセット量Ｏｆを０、
融合中心点ＭｐのＹ値を２３０ｍｍ（無論Ｘ値は０）と
した。

【００３５】この反射鏡を使用したアンテナにおいて、
一次放射器間隔（ｄ１＋ｄ２）を変化させた場合におけ
る±４．５度、±１０．５度の方向から電波が到来する
場合の利得の変化のシミュレーション結果を図７
（ｂ）、（ｃ）に示す。なお、重みＷ３、Ｗ４を同じ値
とし、これをパラメータとして、０．１乃至０．４の範
囲で変化させている。

【００３６】図７（ｂ）から明らかなように、±４．５
度でビームが入射する場合のみを考えると、Ｗ３、Ｗ４
を０．１またはＯ．２とした場合、一次放射器の間隔が
４０ｍｍ程度で、利得３３．５ｄＢが得られる。追加ビ
ームとして±１０．１度も必要な場合、±１０．１度の
ビームの利得として３０ｄＢ以上必要であれば、図７
（ｂ）、（ｃ）から、Ｗ３、Ｗ４を０．３として、±
４．５度のビーム用の一次放射器の間隔を３５ｍｍとす
ると、これらのビームに対して３３ｄＢの利得が得られ
る。

【００３７】以上のように、アンテナのビーム幅の２倍
程度以下のビーム分離角を含むマルチビームアンテナに
おいて、さらに広い分離角のビームを付加することが可
能なマルチビームアンテナ用反射鏡を実現できる。

【００３８】上記の実施の形態では、回転放物面を使用
したが、これを修整したものを使用することもできる。
例えばＸ²＋Ｙ²＝４（ｆ＋ｇ（Ｘ，Ｙ））Ｚと修整し
た関数を使用することもできる。但し、ｇ（Ｘ，Ｙ）は
Ｋ１（Ｙ＋α）＋Ｋ２（｜Ｘ｜＋β）、αは−Ｏｆ＋Ｄ
以上で、−Ｏｆ−Ｄ以下、βは−（Ｄ／２）以上で、
（Ｄ／２）以下、Ｋ１、Ｋ２は係数である。Ｋ２＝０、
Ｋ１＜０、α＝−（Ｏｆ＋Ｄ／２）とすることもでき、
Ｋ１＝０、Ｋ１＞０、β＝０とすることもでき、Ｋ１＝
０とすることもでき、Ｋ１＝Ｋ２＝０、α＝−（Ｏｆ＋
Ｄ／２）、β＝０とすることもできる。このような修整
関数を用いると、反射鏡の収差に基づく等位相点の拡散
を抑え、等位相点を集中させることができ、利得を向上
させることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、必要な開口径を持つ一次放射器を物理的に衝突す
ることなく配置可能で、かつ利得性能を大幅に低下させ
ることがなく、通常のオフセットパラボラアンテナと近
似の形状のマルチビームアンテナ用反射鏡を実現でき
る。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、反射鏡の融
合領域における法線が一致しない領域での各回転放物面
の合成を良好に行える。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、通常のオフ
セットパラボラアンテナと近似の形状であって、必要な
開口径を持つ一次放射器を物理的に衝突することなく複
数台配置可能で、かつ利得性能を大幅に低下させること
がなく、３波以上の電波を送受信することができるマル
チビームアンテナ用反射鏡を実現できる。

【００４２】請求項４記載の発明によれば、各パラボラ
関数の融合領域の中心位置における各反射面の近似性を
損なうことなく、融合することができる。

【００４３】請求項５記載の発明によれば、３波以上の
ビームを送受できる各反射鏡の融合領域における法線が
一致しない領域での各回転放物面の合成を良好に行え
る。

【００４４】請求項６記載の発明によれば、修整関数を
用いているので、反射鏡の収差に基づく等位相点の拡散
を抑え、等位相点を集中させることができ、利得を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のマルチビーム反射
鏡の斜視図である。

【図２】同第１の実施の形態の側面図である。

【図３】同第１の実施の形態の焦点ｆＮを示す図であ
る。

【図４】同第１の実施の形態における融合領域の断面を
示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例の形状とその原関数とを
示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例の形状とその原関数とを
示す図である。

【図７】第１及び第２の実施例における一次放射器の間
隔と利得との関係を示す図である。

【図８】従来の通常のパラボラ反射鏡においてアンテナ
正面方向以外からの電波を受信する状態を示す図であ
る。

【図９】従来の通常のパラボラ反射鏡の側面図である。

【図１０】従来の融合鏡面反射鏡の側面図である。

【符号の説明】

２反射鏡ｄ１＋ｄ２焦点位置間の距離Ｄ開口径Ｏｆオフセット量Ｍｐ融合領域の中心位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの方向から到来する電波
の受信を、または前記少なくとも２つの方向への電波の
放射をするマルチビームアンテナ用反射鏡であって、この反射鏡は、前記少なくとも２つの方向を回転軸とし
て得られる少なくとも２つのパラボラ関数を加重平均し
て形成された融合領域内にあり、前記少なくとも２つのパラボラ関数の焦点位置間の距離
が、前記反射鏡と共に使用される２つの一次放射器の開
口径よりも大きく設定され、前記融合領域内の前記反射鏡は、その口径が、オフセッ
ト量よりも充分大きく設定され、かつ前記融合領域の中
心位置が、前記各焦点位置間の距離と独立に設定されて
いるマルチビームアンテナ用反射鏡。
【請求項２】請求項１記載のマルチビームアンテナ用
反射鏡において、前記少なくとも２つの電波に対応する
２つのパラボラ関数に対する重みは、前記２つのパラボ
ラ関数の焦点位置間の中点からの、前記２つの焦点位置
を含む直線の方向への距離の関数であるマルチビームア
ンテナ用反射鏡。
【請求項３】ｎ個（ｎは３以上の整数）の方向から到
来する電波の受信を、または前記ｎ個の方向への電波の
放射をするマルチビームアンテナ用反射鏡であって、この反射鏡は、前記ｎ個の方向を回転軸として得られる
ｎ個のパラボラ関数を加重平均して形成された融合領域
内にあり、前記ｎ個の電波のうち最もビーム分離角度が小さい２個
の電波に対する２つのパラボラ関数の焦点位置間の距離
を、前記反射鏡と共に使用する一次放射器の開口径より
も大きく設定し、前記融合領域は、その開口径がオフセット量よりも大き
く設定され、かつ前記融合領域の中心位置が、前記焦点
位置間距離と独立に設定され、前記２つのパラボラ関数の焦点位置間の中点を原点と
し、これら焦点位置を含む直線の方向をＸ軸方向とし、
前記２つの焦点と同一平面内で前記Ｘ軸方向と直交する
方向をＺ軸方向とし、前記Ｘ軸及びＺ軸方向と直交する
方向をＹ軸方向とする座標系において、前記融合領域の
中心位置で前記ｎ個のパラボラ関数の座標値が一致し、
かつ前記融合領域の中心位置で前記少なくとも２つのパ
ラボラ関数の法線の平均値と、他のｎ−２個のパラボラ
関数の法線とが一致するように、ｎ−２個のパラボラ関
数を配置してなるマルチビームアンテナ用反射鏡。
【請求項４】請求項２記載のマルチビームアンテナ用
反射鏡において、前記融合領域の中心位置における前記
各パラボラ関数の法線のずれが、約１０度以下であるマ
ルチビームアンテナ用反射鏡。
【請求項５】請求項２記載のマルチビームアンテナ用
反射鏡において、前記少なくとも２つのパラボラ関数に
対する重みは、Ｘ座標値の関数であり、他のパラボラ関
数に対する重みは、定数であるマルチビームアンテナ用
反射鏡。
【請求項６】請求項１または２記載のマルチビームア
ンテナ用反射鏡において、前記パラボラ関数が修整パラ
ボラ関数であるマルチビームアンテナ用反射鏡。